Theo dõi việc cung cấp thuốc qua da bằng Renishaw Biological

Phát hiện sự hiện diện và độ sâu thâm nhập của các hợp chất thuốc trong da có thể là một thách thức, các công nghệ hiện tại không đạt được sự thâm nhập đầy đủ qua các lớp mô da. Trong nghiên cứu này, quang phổ Raman sử dụng Renishaw Biological Analyser - RA816 đã xác nhận sự hiện diện của một hợp chất tại chỗ trong lớp biểu bì và lớp hạ bì lưới với độ đặc hiệu và độ nhạy cao.

Phổ Raman cũng có thể làm sáng tỏ những thay đổi trong cấu trúc thứ cấp của các đỉnh protein (xoắn ốc ɑ thành phiến β) do những thay đổi sinh hóa diễn ra trong quá trình tái tạo mô sau khi điều trị.

Nghiên cứu trường hợp

Trong một nghiên cứu được tiến hành với Cô Rubinder Basson từ Đại học Manchester, Khoa Khoa học Cơ xương và Da liễu, hệ thống này đã chứng minh sự hiện diện và độ thẩm thấu sâu của một hợp chất vào các lớp mô da khác nhau sau khi sử dụng một chế phẩm bôi ngoài da.

Nghiên cứu này bao gồm một thử nghiệm lâm sàng mù ngẫu nhiên trên 45 đối tượng người được dùng thuốc bôi ngoài da hoạt tính (kem chữa lành vết thương tại chỗ MEBO) so với nhóm chứng bằng sinh thiết bấm tuần tự. Sau đó, những đối tượng này được đánh giá bằng Renishaw Biological Analyser cũng như bằng các phương pháp tiêu chuẩn như mô bệnh học da, biểu hiện gen bằng qPCR, hình ảnh tưới máu bằng laser toàn trường (đánh giá độ đàn hồi và độ ẩm), phân tích nội bì bằng phổ kế và chụp cắt lớp quang học (OCT).

Các trường hợp bệnh nhân được chia thành bốn nhóm, mỗi nhóm đại diện cho một thời điểm. Vào 'Ngày 0', một sinh thiết đục lỗ 5 mm được thực hiện dưới gây tê tại chỗ từ cả hai cánh tay trong trên để tạo sẹo. Vào 'Ngày 14', các phép đo sinh thiết đầu tiên của vết sẹo đã được thực hiện (chụp ảnh quang phổ, mô học và qPCR) và các đối tượng được dùng cả thuốc bôi ngoài da hoạt động và đối chứng. Sau đó, các phép đo trên bốn nhóm đã được thực hiện tại các thời điểm tương ứng là 4, 8, 12 và 16 tuần sau khi sử dụng thuốc bôi ngoài da hàng ngày. Các mẫu sinh thiết được chia đôi và lưu trữ trong formalin để phân tích RNA sau này hoặc đông lạnh nhanh bằng đá khô và lưu trữ ở -80 °C để có thể sử dụng cho quang phổ Raman. Các mẫu đông lạnh nhanh được cắt thành các lát cắt ngang bằng máy đông lạnh có độ dày 10 µm và gắn trên các phiến canxi florua để phân tích bằng Máy phân tích sinh học Renishaw.

Kết quả: Vận chuyển qua da

Phổ Raman xác nhận sự hiện diện của hợp chất thuốc tại chỗ trong quang phổ 'da bình thường'. Trong các sinh thiết sẹo, việc cung cấp thuốc tại chỗ hoạt động qua da đã được chứng minh ở lớp biểu bì và lớp hạ bì lưới sâu, và trong các thời điểm tuần tự từ tuần 4 đến tuần 16, (độ đặc hiệu 98% và 99%, độ nhạy 89% và 93%, độ chính xác 96% và 97%, tương ứng).

Kết quả: Tái tạo mô

Trong quá trình chữa lành vết thương, mức độ collagen I và III, fibronectin và laminin đều tăng lên theo kỳ vọng trong mô sẹo da. Vào tuần thứ 16 trong nhóm hoạt động, quang phổ Raman cho thấy đỉnh amide I dịch chuyển từ 1667 cm-1 (sự đóng góp của lớp β-sheet của elastin) đến 1656 cm-1 (sự đóng góp của chuỗi xoắn ba của collagen loại I và III) trong các lớp nhú và lưới của lớp hạ bì, làm nổi bật những thay đổi diễn ra trong quá trình tái tạo mô sau khi điều trị. Các phép đo độ đàn hồi không xâm lấn được thực hiện bằng máy chụp ảnh tưới máu (perfusion) laser toàn trường, phù hợp với các kết quả Raman này, minh họa cho sự giảm sút trong các phép đo độ đàn hồi vào tuần thứ 16.

Kết quả

Máy phân tích sinh học Renishaw có khả năng: 

• Xác nhận sự khuếch tán của hoạt chất tại chỗ vào các lớp da khác nhau
• Chỉ ra sự thay đổi trong thành phần protein của da trong quá trình chữa lành
• Phân biệt các lớp mô theo đặc điểm hóa học tổng thể của chúng – không cần dán nhãn huỳnh quang hoặc đo màu
• Cung cấp hình ảnh mô học mà không cần ghi nhãn

Máy phân tích sinh học Renishaw; công cụ chụp ảnh mô Raman lý tưởng để đáp ứng những thách thức cụ thể của môi trường nghiên cứu lâm sàng

• Hoạt động phần cứng dễ sử dụng và các phụ kiện nhắm mục tiêu cho các mẫu sinh học
• Hiệu suất kính hiển vi ánh sáng tối ưu cho macro và độ phóng đại cao
• Nhỏ gọn và dễ vận chuyển
• Phần cứng được tối ưu hóa để thu thập dữ liệu phổ tín hiệu trên nhiễu ổn định, có thể lặp lại và cao
• Hỗ trợ mô hình và khả năng chuyển dữ liệu để phân loại bệnh tật và bệnh lý trên các hệ thống khác nhau
• Phần mềm dễ sử dụng giúp mọi người dùng có thể đo lường mà không ảnh hưởng đến hiệu suất
• Công nghệ StreamLine™ cho phép lập bản đồ tốc độ cao mà không gây hư hỏng mẫu

Máy phân tích sinh học Renishaw chỉ được thiết kế để sử dụng cho mục đích nghiên cứu (RUO) và không được sử dụng trong các quy trình chẩn đoán.

Lời cảm ơn:

Renishaw xin cảm ơn cô Rubinder Basson, Trung tâm Nghiên cứu phẫu thuật thẩm mỹ và tái tạo (PRSR), Khoa Sinh học, Y học và Sức khỏe, Đại học Manchester, Vương quốc Anh đã cung cấp mô.

Tài liệu tham khảo

Basson R, Isabelle M et al. Kiểm tra chức năng trong cơ thể của một chủ đề sử dụng phương pháp tiếp cận ba tầng trên da người cho phép khách quan và đánh giá định lượng vai trò của nó trong sẹo da. Bản thảo đang được chuẩn bị

Để biết thêm chi tiết về Renishaw Biological và Application Note hoàn chỉnh, xin vui lòng liên hệ ADGroup.